Мониторинг образования и распада комплексов водорастворимого и мембранных цитохромов Р450 с их редокс-партнерами в реальном времени

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Мониторинг образования и распада комплексов водорастворимого и мембранных цитохромов Р450 с их редокс-партнерами в реальном времени (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава 1. Общие представления о молекулярной организации электрон-транспортных цепей в Р450-содержащих монооксигеназных системах, и новые методы исследования взаимодействия биообъектов
- 1. Молекулярная организация электрон-транспортной цепи Р450сат-содержащей монооксигеназной системы
  - 1. 2. Молекулярная организация электрон-транспортной цепи митохондриальной Р4 5 Оэсс-со держащей монооксигеназной системы
  - 1. 3. Микросомальная Р450 2В4-содержащая моноок
    - 1. 3. 1. Молекулярная организация электрон-транспортной цепи микросомальной Р450 2В4-содержащей монооксигеназной системы
    - 1. 3. 2. Моделирование липид — белковых взаимодействий в мембранной Р450-содержащей системе
  - 1. 4. Новые методы определения параметров комплексообразования биомолекул
    - 1. 4. 1. Метод оптического биосенсора для исследования взаимодействия биомолекул в реальном масштабе времени
    - 1. 4. 2. Методы сканирующей туннельной и атомно -силовой микроскопии для исследования структуры белков и Pix комплексов
      - 1. 4. 2. 1. Принцип действия туннельного микроскопа
      - 1. 4. 2. 2. Механизмы проводимости, специфичные для СТМ
      - 1. 4. 2. 3. Принцип действия атомно-силового микроскопа
      - 1. 4. 2. 4. Визуализация белков и их комплексов методами СТМиАСМ
    - 1. 4. 3. Спектроскопии резонансного комбинационного рассеяния в исследовании структуры флавопротеинов и гемсодержащих белков
      - 1. 4. 3. 1. Спектроскопия РКР флавопротеинов
      - 1. 4. 3. 2. Спектроскопия РКР цитохромов Р
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТ
Глава 2. Материалы и методы
Глава 3. Доказательство правомочности применения методов оптического биосенсора и атомно-силовой микроскопии для исследования Р450-содержащих монооксигеназных систем
- 3. 1. Сравнительный анализ результатов, полученных методом оптического биосенсора с литературными данными
- 3. 2. Визуализация редокс-партнеров и их комплексов в Р4502В4- содержащей монооксигеназной системе
Глава 4. Роль электростатических и гидрофобных взаимодействий в образовании комплексов в Р450-содержащих монооксигеназных системах методом оптического биосенсора
- 4. 1. Р450сам-содержагцая монооксигеназная система
- 4. 2. Р450зсс-содержащая монооксигеназная система
- 4. 3. Р4502В4-содержащая монооксигеназная система
- 4. 4. Сравнительный анализ образования электрон-переносящих комплексов в Р450сам, Р450бсс и Р4502В4-содержагцих монооксигеназных системах
Глава 5. Определение влияния комплексообразования на структуру активных центров редокс-партнеров

Глава 6. Фосфолипидные биочипы для оптического биосенсора для исследования взаимодействия мембранных и водорастворимых белков из цитохром Р450-содержащих монооксигеназных систем с иммобилизованными фосфолипидными слоями.

Актуальность Актуальность изучения взаимодействия редокс-партнеров цитохром Р450- содержащих монооксигеназных систем обусловлена выполнением этими системами важных функций в организме. Цитохром Р450 -содержащие монооксигеназные системы ответственны за метаболизм широкого класса эндогенных (холестерин, стероидные гормоны, простагладины) и экзогенных (лекарственные препараты, канцерогены, мутагены) веществ [Archakov and Bachmanova, (1990)]. Превращая исходный гидрофобный субстрат в более полярный продукт, цитохромы Р450 выполняют функцию по удалению неполярных молекул из организма и препятствуют накоплению токсичных гидрофобных соединений. Одной из важных стадий процесса стероидогенеза является превращение холестерина в прегненолон, осуществляемое цитохромом P450scc — холестерингидроксилирующей системой.

По своей молекулярной организации цитохром Р450 (Р450)-содержащие монооксигеназные системы могут быть условно разделены на три основных типа. Первый — наиболее эволюционно ранний типбактериальный. Он представляет собой систему, состоящую из трех водорастворимых белков редокс-партнеров. В случае Pseudomonas putida это NADH-специфичный флавопротеин — путидаредоксин редуктаза (PdR), путидаредоксин (Pd) и цитохром Р450 101 (Р450сам) [Gunzalus, (1969), Gunzalus et al., (1971)]. Ко второму — промежуточному типу — относится митохондриальная гидроксилазная система коры надпочечников. Она объединяет в себе признаки растворимой и мембранной системы. Два ее электрон-транспортных белка — адренодоксин редуктаза (AdR) и адренодоксин (Ad) являются водорастворимыми и находятся в митохондриальном матриксе (межмембранном пространстве), а третий белок — цитохром Р450 11А1 (P450scc) — встроен в мембрану [ Sato and Omnra, (1978)]. Третий тип представляет микросомальная монооксигеназная система, состоящая из мембранных электрон-транспортных белков: NADPHзависимой редуктазы (Fp), цитохрома Р450 2В4 (2В4), а также цитохрома Ь5 (Ь5) [Archakov and Bachmanova, (1990)]. Все три типа Р450-содержащих монооксигеназных систем объединяет одно важное свойство — они представляют собой электрон-транспортные цепи из белков редокс-партнеров. Функционирование монооксигеназных систем определяется взаимодействием этих белков между собой, во время которого происходит межбелковый перенос электронов от редуктазы к цитохрому Р450 либо через железо-серный белок PdR или AdR в случае Р450сат или P450sccсодержащих монооксигеназных систем, либо напрямую как в случае Р450 2В4-содержащей системы, в активных центрах которых при этом происходит процесс окисления субстратов. Поэтому изучение взаимодействия белков редокс-партнеров в Р450-содержащих монооксигеназных системах и выяснение природы этих взаимодействий является актуальной проблемой. Взаимодействия редокс-партнеров могут приводить к образованию комплексов. Литературные данные о роли гидрофобных и электростатических взаимодействий в образовании этих комплексов в Р450-содержащих монооксигеназных системах противоречивы [Sligar et al., (1974)], [Yasukochi et al., (1994)], [Aoki et al., (1998)], [Voznesensky and Schenkman, (1992)], [Tamburiiii and Schenkman, (1987)] [Unno et al., (1996)], [Geren et al., (1986)], [Lambeth and Kriengsiri, (1985)], [Bernhardt et al., (1988)], [Tamburini and Schenkman,(1986)], pavydov et al., (1996)], [Bachmanova et al., (1994)]. Эти противоречия могут быть объяснены особенностями методов, используемых в этих работах. Так, например, исследования процесса комплексообразования, проводимые по спектрам поглощения белков, в частности, измерением сдвига спинового равновесия железа цитохрома Р450, являются косвенными методами и, в ряде случаев, не позволяют зарегистрировать образование комплексов, в которых не происходит сдвиг спинового равновесия железа [Радюк и др., (1983)]. Методы, включающие химическую модификацию белка, либо использующие точечный мутагенез, могут изменять структуру белка, что приводит к изменению характеристик комплексообразования. Важными параметрами образующихся комплексов являются их электрон-транспортные характеристики. При функционировании Р450-содержагцих монооксигеназных систем могут образовываться комплексы, в течение времени жизни которых наблюдается межбелковый перенос электрона (электрон-переносящие комплексы), так и комплексы, в которых он не реализуется вообще (непродуктивные комплексы). Для понимания функционирования Р450-содержащей монооксигеназной системы необходимо выяснить механизм образования таких комплексов. Для этого требуется измерять кинетические параметры комплексообразования, в частности, характеристическое время жизни комплексов, в течение которого может переноситься определенное количество электронов, необходимое для реализации полного цикла гидроксилирования, а также выяснить роль различных сил межмолекулярных взаимодействий, способствующих формированию таких комплексов. Это позволит выделить из всех образующихся комплексов такие комплексы, которые могут формировать электрон-транспортную цепь в Р450-содержащей системе. Так, например, имеются противоречивые данные о том, формируется ли тройной комплекс АЖУАс1/Р4508СС в Р450эсс-содержащей монооксигеназной системе, и если формируется, может ли он участвовать в реакции гидроксилирования холестерина [Шалоу а1.,.

1985), Radyuk et al, (1982)], или же перенос электрона от AdR к P450see происходит по челночному механизму, через последовательное образование бинарных AdR/Ad и Ad/P450scc комплексов [Lambeth et. al, (1984), Vickery, (1997)]. Для ответа на эти вопросы, необходимо зарегистрировать все формирующиеся комплексы и провести сравнительный анализ их времени жизни со временем полного цикла гидроксилирования. Ранее такой анализ не проводился из-за отсутствия методов, позволяющих измерять кинетические параметры комплексообразования в реальном времени. В 90-х годах был разработан и сконструирован оптический биосенсор «резонансное зеркало» для регистрации процесса образования комплексов белков и их распада в реальном времени без применения специальных меток. Физический принцип действия оптического биосенсора основывается на измерении изменения показателя преломления среды при комплексообразовании в тонком пристеночном слое измерительной кюветы. Этот метод позволяет регистрировать все образующиеся комплексы и был использован для исследования комплексообразования водорастворимых белков [Davies et al., (1994)]. Для исследования взаимодействия мембранных белков он не использовался из-за сложности работы с ними. В представленной работе метод оптического биосенсора был применен для исследования взаимодействия редокс-партнеров не только в водорастворимой, содержащей Р450сам-, но и в мембранной системе, содержащей 2В4-, а также в Р450зсс-содержащей монооксигеназной системе, включающей как мембранные, так и водорастворимые белки.

В диссертационной работе предложено следующее научное направление — мониторинг образования и распада комплексов изолированных цитохромов Р450 с их редокс-партнерами с последующим анализом их кинетических параметров с целью выявления продуктивных и непродуктивных комплексов, и роли гидрофобных и электростатических взаимодействий в их образовании и распаде. Продуктивными считались такие комплексы, в которых время жизни равнялось или превышало время переноса одного электрона и они могли эффективно функционировать в цикле восстановления-окисления.

Цель работы — исследование в реальном времени формирования и распада комплексов цитохромов Р450 с их редокс-партнерами в водорастворимой (цитохром Р450сам), мембранной (Р4502В4) и смешанной (цитохром Р450бсс) системах, содержащей как водорастворимые, так и мембранные белки для определения роли гидрофобных и электростатических взаимодействий в образовании и распаде продуктивных комплексов.

В связи с поставленной целью необходимо было решить следующие задачи:

1. На базе оптического биосенсора создать биочипы с иммобилизованными редокс-партнерами из водорастворимой Р450сам, мембранной Р4502В4 и смешанной Р450бсс систем, включающей как водорастворимые, так и мембранные белки для регистрации формирования их комплексов .

2. Расчет констант скоростей образования комплексов редокс-партнеров и их распада.

3. Проведение сравнительного анализа кинетических параметров комплексообразования редокс-партнеров в Р450сам, Р450бсс и Р4502В4-системах с их электрон-транспортными характеристиками для выявления электрон-переносящих продуктивных комплексов .

4. Определение роли электростатических и гидрофобных взаимодействий в формировании и распаде электрон-переносящих продуктивных комплексов редокс-партнеров. 5. Проведение сравнительного анализа параметров взаимодействия редокс-партнеров в этих трех системах для выявления общих закономерностей и различий в механизме их функционирования.

Научная новизна.

В работе впервые проведено измерение образования в реальном времени электрон-переносящих комплексов редокс-партнеров в Р450-содержащих монооксигеназных системах с помощью оптического биосенсора. Причем, метод оптического биосенсора был использован не только для исследования водорастворимых, но также и мембранных Р450-содержащих монооксигеназных систем, что особенно важно.

Было показано, что в водорастворимой Р450сатсодержащей монооксигеназной системе все образующиеся бинарные Рё/Р450сат и Рс1/РсШ. комплексы характеризуются продолжительным временем жизни, которое в более чем в тысячу раз превышает время межбелкового переноса электрона. Их образование определяется силами электростатического взаимодействия редокс-партнеров.

В этих же системах были обнаружены тройные комплексы Р<�ЖУР (5/Р450сат, время жизни которых достаточно для реализации 60 полных циклов гидроксилирования камфоры. Сравнительный анализ времени жизни бинарных электрон-переносящих комплексов со временем, необходимым для реализации полного цикла гидроксилирования, показал, что хотя эти комплексы могут быть электрон-переносящими, большая продолжительность времени их жизни исключает их эффективное участие в гидроксилазной реакции, так как они не могут эффективно функционировать в цикле восстановления-окисления Р450сам. Напротив, в тройном комплексе РсШ/Рс1/Р450сат с.

Рс1, функщюнирующим как мостик между Рс1К и Р450саш, реакция гидроксилирования камфоры может эффективно реализовываться. На основании этого предложена новая схема электронного транспорта в тройном комплексе в Р450сам — содержащей монооксигеназной системе.

Продемонстрировано, что в Р450бсс — содержащей монооксигеназной системе, включающей два водорастворимых белка АсШ. и Ас! из трех редокс-партнеров, все образующиеся бинарные Ад/Р450зсс и Аё/АсШ комплексы характеризуются продолжительным временем жизни, которое более чем в сто раз превышает время переноса электрона. Их образование определяется силами электростатического взаимодействия так же, как и в Р450самсодержащей монооксигеназной системе.

Методом оптического биосенсора обнаружено формирование долгоживущих тройных комплексов Ас1к/Ас1/Р4505сс, что подтверждает гипотезу о возможности реализации в них полного цикла гидроксилирования также, как в Р450сам — содержащей монооксигеназной системе.

Показано, что в мембранной Р450 2В4 -содержащей монооксигеназной системе образование Бр/2В4 и Ь5/2В4 бинарных комплексов характеризуется временем жизни, которое в несколько раз превышает характеристическое время межбелкового переноса электрона. В отличие от двух предыдущих случаев, не электростатические, а взаимодействие гидрофобных мембранных фрагментов 2В4, Бр и Ь5 является движущей силой образования продуктивных электрон-переносящих комплексов. Показано, что роль электростатических взаимодействий в этой системе заключается в стабилизации 2В4/Тр бинарных комплексов за счет увеличения их времени жизни. В отсутствии гидрофобных мембранных фрагментов белков электростатические взаимодействия приводят, в основном, к образованию непродуктивных комплексов. Уникальной особенностью является то, что межбелковый перенос электрона между Fp и Ь5 реализуется при случайных столкновениях редокс-партнеров без образования комплексов. Тройные комплексы Fp/2B4/b5 также обнаружены в 2В4-содержащей монооксигеназной системе, время жизни которых достаточно для реализации полного цикла гидроксилирования. Это указывает на возможность реализации полного цикла гидроксилирования не только в бинарных Fp/2B4, но и в тройных комплексах. Образуются эти продуктивные тройные комплексы также за счет взаимодействия гидрофобных мембранных фрагментов редокс-партнеров. Предложена новая схема электронного транспорта в 2В4 -содержащей монооксигеназной системе.

Определено влияние комплексообразования 2В4 и Fp на структуру активных центров этих белков методом спектроскопии комбинационного рассеяния. Показано, что при комплексовании Fp с 2В4 затрагиваются водородные связи колец II и III изоаллоксазинового цикла флавопротеина, увеличивая прочность связывания циклических структур с белковой глобулой. В то же время FMN не участвует непосредственно в комплексовании с поверхностью 2В4. При комплексообразовании происходит повышение электронной плотности на разрыхляющей л* орбитали гема цитохрома Р4502В4 .

Показана возможность применения атомно-силовой микроскопии для визуализации как отдельных молекул, так и комплексов редокс-партнеров в Р4502В4 — содержащей монооксигеназной системе.

Научно-практическая ценность работы. Полученные в работе результаты необходимы для понимания механизмов функционирования Р450сам, P450scc и 2В4-содержащих монооксигеназных систем и открывают новые возможности для создания на их основе биосенсоров и биореакторов.

Отношение времени жизни комплексов ко времени межбелкового переноса электрона является важным параметром, характеризующим эффективность работы Р450 — содержащих монооксигеназных систем. Расчет этого параметра для Р450сам, Р45(Ъсс и Р450 2В4-содержащих монооксигеназных систем позволил сделать вывод о возможности функционировании этих систем путем образования тройных комплексов, что дает возможность целенаправленно создавать эффективно функционирующие Р450 -содержащие монооксигеназные системы на основе формирования коньюгатов из трех белков-партнеров.

Продемонстрировано использование метода атомно-силовой микроскопии для визуализации редокс-партнеров и их комплексов в 2В4 -содержащей монооксигеназной системе, что дает возможность изучать молекулярную организацию Р450-содержащих монооксигеназных систем.

Создание фосфолипидных биочипов открывает новые перспективы в исследовании белок-липидных взаимодействий и моделировании мембранных Р450-содержащих монооксигеназных систем, а также в создании биосенсоров и биореакторов на основе таких биочипов со встроенными в них редокс-партнерами.

Апробация работы Основные положения диссертации были доложены на 7-ой международной конференции по биохимии и биофизике цитохрома Р450 (Москва, 1991), на 8-ой международной конференции по цитохрому Р450: биохимия, биофизика и молекулярная биология (Лиссабон, 1993) на 10-ом международном симпозиуме «Микросомы и окисление лекарств» (Торонто, 1994), на УИ международной конференция по химии.

16 порфиринов и их аналогов (С.-Петербург, 1995), на 9-ой международной конференции «Цитохром Р 450: биохимия, биофизика и молекулярная биология» (Цюрих, 1995), на 3 Российском национальном конгрессе «Человек и лекарства» (Москва, 1996), на 7 международном симпозиуме «Фотоиндуцированный перенос заряда: процессы в органических средах» (Рочестер, 1996), на 1 конференции по высокоорганизованным соединениям (Минск, 1996), на 11-ом международном симпозиуме «Микросомы и окисление лекарств» (Лос-Анджелес, 1996), на 10-ой международной конференции «Цитохром Р450: биохимия, биофизика и молекулярная биология» (Сан-Франциско, 1997), на 2-ом Биохимическом съезде (Москва, 1997), на 4 международной научной рабочей встрече «Биосенсоры и биосенсорные приборы в медицине и науке об окружающей среде» (Ташкент, 1997), на 12-ом международном симпозиуме «Микросомы и окисление лекарств» (Монпелье, 1998), на 11 международной конференции по цитохрому Р450 (Сендай, 1999),.

ВЫВОДЫ.

1. Показана применимость метода оптического биосенсора для исследования в реальном времени взаимодействия редокс-партнеров в Р 450- содержащих монооксигеназных системах, как водорастворимой, так и мембранной.

2. Показано, что электростатические взаимодействия играют ведущую роль в образовании электрон-переносящих бинарных комплексов Рё/РсШ. и РсЗ/Р450сат в водорастворимой Р450самсодержащей монооксигеназной системе, а также Аё/АсШ. и Ас1/Р450зсс комплексов в смешанной Р450зсс — содержащей монооксигеназной системе.

3. Были обнаружены тройные комплексы РсЖУР (3/Р450сат и АсШУА<3/Р450бсс, за время жизни которых может быть реализовано до 60 и 5 полных циклов гидроксилирования камфоры и холестерина, соответственно. Поэтому, хотя бинарные Рс1/РсИ1, РсЗ/Р450сат и АсЗ/А<�Ж, Ас1/Р450зсс комплексы могут быть электрон-переносящими, однако превышение их времени жизни над продолжительностью циклов гидроксилирования на порядки, соответственно, делает их участие в реакции гидроксилирования по челночному механизму малоэффективным. Более предпочтительна реализация гидроксилирования в тройных комплексах РсШ/Рс1/Р450сат и АсШАё/Р4508сс.

4. В отличие от Р450сам и Р450зсс, в 2В4 -содержащей монооксигеназной системе, включающей только мембранные белки, движущей силой формирования электрон-переносящих комплексов <3-Рр/с1−2В4 и ё-Ь5/с!-2В4 являются гидрофобные взаимодействия. Реакция переноса электрона между белками ё-Бр и с!-Ь5 реализуется только при их случайных столкновениях. Зарегистрировано образование тройных <3-Рр/с1−2В4/с1-Ь5 комплексов в Р4502В4-со держащих системах, время жизни которых достаточно для реализации полного цикла гидроксилирования.

5. Показана возможность применения атомно-силовой микроскопии для визуализации как отдельных мембранных белков, так и их комплексов в Р450 2В4 -содержащей монооксигеназной системе.

6. Были созданы фосфолипид-содержащие биочипы для оптического биосенсора, которые могут использоваться для исследования белок-липидных взаимодействий. С их помощью была продемонстрирована необходимость мономеризации мембранных белков для их эффективного встраивания в фосфолипидный слой и выявлена ведущая роль гидрофобных мембранных фрагментов белков во встраивание их в липидный слой.

7. С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния показано, что комплексообразование влияет на структуру активных центров 2В4 и Рр. При связывании ¿—Бр с с!-2В4 увеличивается прочность связывания флавиновых групп с белковой глобулой флавопротеина за счет увеличения прочности существующих водородных связей. В то же время ГМК не участвует непосредственно в связывании с поверхностью 2В4. При комплексообразовании повышается электронная плотность на разрыхляющей п* орбитали гема цитохрома Р4502В4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с поставленной целью — исследование в реальном времени формирования и распада комплексов цитохромов Р450 с их редокс-партнерами в водорастворимой (цитохром Р450сам), мембранной (Р4502В4) и смешанной (цитохром P450scc) системах, содержащей как водорастворимые, так и мембранные белки для определения роли гидрофобных и электростатических взаимодействий в образовании и распаде продуктивных комплексовбыли проведены исследования взаимодействия редокс-партнеров этих систем с помощью оптического биосенсора. Метод оптического биосенсора позволяет определять полное количество образовавшихся комплексов, как электрон-переносящих, так и непродуктивных. Под электронпереносящими комплексами понимаются такие комплексы, в течение времени жизни которых возможен перенос электрона. Из отношения времени, необходимого для межбелкового транспорта электрона ко времени жизни комплексов, рассчитывалась доля электронпереносящих комплексов. Для выяснения участия положительно заряженных аминогрупп, расположенных на поверхности белка, в электростатические взаимодействия с отрицательно заряженными группами другого белка-партнера, каждый из партнеров иммобилизовался через свои аминогруппы на поверхности кюветы оптического биосенсора. Если параметры связыванияконстанты скорости комплексообразования или распада функциональных комплексовзависели от партнера иммобилизации, то это означало, что эти аминогруппы белков были вовлечены в формирование электронпереносящих комплексов. Было продемонстрировано, что константа диссоциации реакции комплексообразования, измеренная методом оптического биосенсора для редокс-партнеров во всех исследуемых Р450-содержащих монооксигеназных системах совпадала с литературными данными, ' что указывало на применимость данного метода в исследовании Р450-содержащих систем. Для водорастворимой Р450сам — системы методом оптического биосенсора были зарегистрированы бинарные электрон-переносящие Рс1/Р450сат и Рё/РсШ комплексы, за время жизни которых может быть передано 2300 и 1300 электронов, соответственно. Было показано, что в образовании этих электрон-переносящих комплексов решающий вклад вносят электростатические взаимодействия, в которые вовлечены аминогруппы Р450сат и РсШ. Показано, что электростатические взаимодействия играют важную роль в стабилизации непродуктивных Р450саш /РсШ. комплексов. Обнаружено, что в отличие от Рс1, который может образовывать комплексы с редокс-партнерами, Р450сат и РсШ могут образовывать комплексы сами с собой. В диссертационной работе был разработан метод прямой регистрации тройных комплексов. Для этого на подложке иммобилизовывался один из партнеров, к которому затем последовательно добавлялись два других партнера в разной последовательности. Образование тройного комплекса имело место если наблюдалось связывание третьего партнера с предварительно сформированным бинарным комплексом. Таким образом были обнаружены продуктивные электронпереносящие тройные комплексы Р (1И/Рс1/Р450сат, за время жизни которых может реализовываться до 60 циклов гидроксилирования. В формировании этих комплексов электростатические взаимодействия играют ведущую роль. Сравнительный анализ вре! мени жизни бинарных электрон-переносящих комплексов с временем, необходимым для реализации полного цикла гидроксилирования, показал, что хотя эти комплексы могут быть электронпереносящими (то есть межбелковый электронный транспорт в них может быть очень эффективным), большое время жизни этих комплексов более, чем в 1000 раз, исключает их эффективное участие в цикле восстановления-окисления, что необходимо для осуществления гидроксилазной реакции. Напротив,# тройном комплексе с Pd, функционирующем как мостик между PdR и Р450сат, может эффективно реализовываться до 60 циклов гидроксилирования камфоры. Связывание Pd с Р450сат и PdR в тройном комплексе наблюдались в разных местах глобулы молекулы Pd. Была предложена модель работы Р450сам-содержащей монооксигеназной системы, где Pd функционирует как мостик между PdR и Р450саш.

Проведенные с помощью метода оптического биосенсора эксперименты для P450sccсодержащей системы позволили определить кинетические константы комплексообразования для бинарных комплексов Ad/P450scc и Ad/AdR и показали ведущую роль электростатических взаимодействий в образовании электрон-переносящих комплексов Ad/P450scc и Ad/AdR, в течение времени жизни которых может быть передано до 230 и 150 электронов, соответственно. Были обнаружены непродуктивные AdR/P450scc комплексы и показано, что электростатические силы играют важную роль в стабилизации этих комплексов. Несмотря на то, что P450scc и AdR конкурировали за одно и то же или близко расположенные отрицательные группы на поверхности иммобилизованного Ad, было зарегистрировано формирование продуктивных тройных комплексов АёК/Аё/Р4505сс. Ас1 не связывался с иммобилизованным АсШ. через аминогруппы АсШ., но мог связываться с Ас1К. ш только тогда, когда А (1Р1т был предварительно связан Р450зсс. Хотя АсРАсШ и Ас1/Р450зсс комплексы могут быть электрон-переносящими, однако продолжительность их времени жизни более чем в десять раз, соответственно, превышает время, необходимое для реализации полного цикла гидроксилирования. Это приводит к тому, что их функционирование в цикле восстановления-окисления, что необходимо для осущесвления реализации гидроксилирования, должно быть малоэффективным. Более эффективно реакция гидроксилирования должна происходить в тройных продуктивных комплексах АсШУАсРР450з с с, за время жизни которых может реализовываться до 5−8 циклов гидроксилирования холестерина, соответственно.

В случае мембранной 2В4 системы, ситуация была более сложная из-за того, что для исследования взаимодействия редокс-партнеров в этой системе необходимо было ее реконструировать. В качестве реконструированной была выбрана мономерная система на основе эмульгена 913, которая позволяла моделировать электрон-транспортную цепь 2В4-содержащей системы и при этом была возможность не усложнять ее присутствием фосфолипида. Редокс-партнеры в этой системе -2В4, Рр и Ь5- представляют собой амфипатические белки, имеющие гидрофобные мембранные фрагменты, с помощью которых эти белки встраиваются в биомембрану. Эти фрагменты можно удалить либо генно-инженерным методом (в случае 2В4) либо трипсинолизом (в случае Рр и Ь5). Для выяснения роли взаимодействия гидрофобных мембранных фрагментов белков в образовании электрон-транспортных комплексов в этой системе, были проведены сравнительные исследования кинетических параметров комплексообразования редокс-партнеров со скоростью межбелкового переноса электрона для полноразмерных пар этих белков и пар, в которых у одного либо сразу у обоих партнеров были удалены гидрофобные мембранные фрагменты. Для выяснения роли электростатических взаимодействий был проведен сравнительный анализ параметров комплексообразования редокс партнеров полноразмерных, а также, трункированных форм с константами скорости межбелкового транспорта в буферных средах высокой и более низкой ионной силы. В буфере высокой ионной силы электростатические взаимодействия значительно ослаблены, а гидрофобные взаимодействия существенны. В буфере более низкой ионной силы, электростатические взаимодействия становятся значительными. Сравнение параметров комплексообразования редокспартнеров от ионной силы буфера позволило выявить роль электростатических взаимодействий в образовании электрон-транспортных комплексов.

Методом оптического биосенсора было показано, что пары с1−2В4/с1-Рр и с!-2В4/с1-Ь5 могут формировать комплексы двух типов, в зависимости от того, какой партнер иммобилизован. Первый тип комплексов образуется, когда &—2В4 был иммобилизован через его аминогруппы, и характеризовался временем жизни порядка 5 с и скоростью образования порядка 106 М^С1, которые не зависели от ионной силы среды. Независимость констант скорости межбелкового транспорта для пар с1−2В4/ё-Рр и &-2В4/с1-Ь5 от ионной силы буфера коррелируют с независимостью комплексования для пар ё-2В4Ш1/ё-Рр и ё-2В41т/'ё-Ь5 сформированных посредством взаимодействий гидрофобных хвостов. Второй тип комплексов наблюдался, когда были иммобилизованы ё-Рр или ё-Ь5. Для комплексов ё-Рр1т/ ё-2В4 и ё-Ь5Ш1/ ё-2В4 наблюдалось понижение константы скорости ассоциации и диссоциации при понижении ионной силы буфера на порядок. Установлено, что движущей силой эффективного образования ё-Рр/ ё-2В4 и ё-Ь5/ ё-2В4 продуктивных комплексов является взаимодействие мембранных гидрофобных фрагментов белков. Электростатические взаимодействия препятствует образованию электрон-переносящих комплексов на стадии реакции ассоциации за счет создания термодинамического барьера этой реакции и при этом увеличивают стабильность сформированных комплексов (время жизни комплексов возрастает с нескольких секунд до 50−100с при переходе с высокой ионной силы среды к низкой). Удаление гидрофобного хвоста у 2В4 приводит к понижению эффективности переноса как первого, так и второго электрона в комплексах 1−2В4/ё-Рр. При удалении гидрофобного хвоста у Рр продуктивные 2В4/Рр комплексы не образуются. Было показано, что межбелковый электронный транспорт может реализовываться не только через образование электрон-транспортных бинарных комплексов, но и посредством случайных столкновений для пар ё-Рр/ё-Ь5. Были зарегистрированы тройные продуктивные ё-Рр/ё-2В41т/ё-Ь5 комплексы, в которых 2В4 выступает как ядро комплексообразования и в формировании которых ведущую роль играют гидрофобные взаимодействия. Удаление гидрофобных мембранных фрагментов приводило к исчезновению возможности формирования тройных комплексов.

Это указывает на то, что реализация полного цикла гидроксилирования возможна не только при образовании бинарных электрон-транспортных комплексов, но и тройных комплексов.

В представленной работе была продемонстрирована возможность использования метода спектроскопии комбинационного рассеяния для изучения структурных изменений белков Р450-содержащей системы при комплексообразовании. Этим методом были исследованы комплексы Fp/2B4. Спектры комбинационного рассеяния наблюдались при длине волны возбуждения лазера 457 нм, лежащей в области поглощения флавина и гема. Проводился анализ смещения положения линий резонансных спектров комбинационного рассеяния этих простетических групп белков и структурных перестроек микроокружения этих групп, вызывающих смещения линий спектра РКР. Было показано, что при комплексовании Fp с 2В4 затрагиваются водородные связи колец II и Ш у Fp, увеличивая прочность их связывания с белковой глобулой. Это означает, что аминокислотные остатки Fp, участвующие во взаимодействии, расположены на поверхности глобулы флавопротеина в области флавинов. В то же время FMN не участвует непосредственно в комплексовании с поверхностью 2В4. При комплексообразовании происходит повышение электронной плотности на разрыхляющей П* орбитали гема.

В диссертационной работе была продемонстрирована возможность использования методов атомно-силовой микроскопии для обнаружения и визуализации комплексообразования белков в Р4502В4- содержащей системе. Эти методы позволили визуализировать отдельные белки и их комплексы, проводя анализ изменения межатомных взаимодействий между зондом микроскопа.

Показать весь текст

Список литературы

Адамович Т.В., Пикулева И. А., Усанов С. А., Чащин В. Л. Исследование роли остатков лизина холестерингидроксилирующего цитохрома Р450 методом химической модификации. // Биохимия.-1989.-Т.54.-С. 1206−1215.
Ахрем А.А.- Шкуматов В.М., Чащин В. Л. Выделение отдельных компонентов стероидгидроксилирующей системы из митохондрий коры надпочечников быка. // Биоорганическая химия. 1977.-Т.3.-С. 780−786.
Ахрем A.A., Лапко А. Г., Лапко В. Н., Морозова Л. А., Репин В. А., Тищенко И. В. и Чащин В.Л. Аминокислотная последовательность адренодоксина из митохондрий надпочечников свиньи. // Биоорганическая химия. 1978.-Т.4.-С. 462−475.
Биннинг F. Рорер Г. 1988. Сканирующая туннельная микроскопия от рождения к юности.// УФН, — 1988, — Т. 154, № 2. -С .262−277.
Данилов А.Й. Сканирующая туннельная и атомно-силовая микроскопия в электрохимии поверхности.// Успехи Химии, — 1995, Т. 64, № 8. -С.818−833.
Жуков A.A., Арчаков А. И. Стехиометрия реакций микросомального окисления. Распределение редокс-эквивалентов между монооксигеназными и оксидазными реакциями. катализируемыми цитохромом Р450. // Биохимия, — 1985, — Т. 50. -С. 1382−1387.
Заслонко И.С., Сминов В. Н., Тереза А. М. Численное моделирование высокотемпературного распада метилнитрата. Кинетика и катализ. 1988.-Т.29, вып. 3, — €.519 -522.
Ивков В.Г., Берестовский Г. Н. Динамическая структура липидного слоя. Наука, 1981. -293с.
Калиткин H.H. Численные методы. М:. Наука, 1979. -512 с.
Канаева И.П., Скоцеляс Е. Д., Кузнецова Г. П., Антонова Г. И., Бачманова Г. И., Арчаков А. И. Реконструкция мембранной монооксигеназной содержащей цитохром Р450 системы печени с помощью детергента в растворе.// Биохимия, — 1985.-Т. 50, — С. 13 821 387.
Карузина И.И., Бачманова Г. И., Ментгазетдинов Д. Э. Выделение и свойства цитохрома Р450 из микросом печени кроликов.//Биохимия, — 1979, — Т. 44, — С. 1044−1057.
Кэри П. Применение спектроскопии KP и РКР в биохимии. М., Наука, 1985. -272 с.
Лепешева Г. И., Усанов С. А. Динамика и функциональная активность цитохрома P450scc селективно меченного флуоресцеиннизотиоцианатом. // Биохимия, — 1997.-Т.62 .-С. 758−768.
Лихтенштейн Г. И., Левченко Л. А., Раевский A.B. Изучение строения активного центра нитрогеназы методом электронной микроскопии .// Доклады АН СССР, — 1973, — Т. 213. -С. 1442−1444.
Мишин, Ляхович. Множественные формы цитохрома Р450. Новосибирск, Наука, 1985. -182с.
Полак Л.С., Гольденберг М. Я., Левицкий A.A. Вычислительные методы в химической кинетике. М.: Наука, 1984. -280с.
Поллард Д. Справочник по вычислительным методам статистики. М.:Финансы и статистика, 1982, — 344с.
Радюк В.Г., Шкуматов В. М., Чащин В. Л., Ахрем A.A. Анализ белок-белковых взаимодействий в полной по ферментному составу холестерингидроксилирующей системе. // Биохимия.-1982- Т. 47.-С. 1792−1800.
Радюк В.Г., Шкуматов В. М., Чащин В. Л., Ахрем A.A. Реконструкция холестерингидроксилирующей системы на основе иммобилизованного адренодоксина.// Биохимия.-1983.-Т.48. -С. 454 463.
Спектроскопия порфиринов. Колебательные состояния / К. Н. Соловьев, JI.JI. Гладков, A.C. Старухин, С. Ф. Шкирман,-Минск.: Наука и Техника, 1985, — 415с.
Степанова Н.В. Роль цитохрома Ь5 в микросомальной монооксигеназной системе печени, реконструированной в растворе. Автореф. дис. канд. биол. наук, — М., 1996, — 19с.
Турко И.В., Кириллова Н. М., Усанов С. А., Чащин В. Л., Ахрем A.A. Ковалентно сшитый комплекс цитохрома Р450 садренодоксином. Локализация адренодоксин-связывающего участка цитохрома Р450. // Биохимия.-1988.-Т.53.-С. 1810−1816 (а).
Турко И. В, Усанов С. А., Ахрем А. А., Чащин В. Л. Механизм электронного транспорта в холестерингидроксилирующей системе: тройной комплекс адренодоксинредуктазы, адренодоксина и цитохрома Р450 .//Биохимия.-1988.-Т.53.-С. 1352−1356 (б).
Уваров В.Ю., Бачманова Г. И., Мазуров A.B., Арчаков А. И. Влияние холестерина и степени окисленности фосфолипидов на встраивание в липосомы и конформационное состояние цитохромов Ь5 и Р450. // Биоорг.химия.-1981 .-Т.7.-С 621−627.
Усанов С.А., Пикулева И. А., Чащин В. Л., и Ахрем A.A. Селективная химическая модификация холестерин-гидроксилирующего цитохрома Р450 из митохондрий коры надпочечников тетранитрометаном// Биорганическая химия, — 1984, Т. 10,-С. 32−45.
Усанов С.А., Чащин В. Л., и Ахрем A.A. Взаимодействие холестерингидроксилирующего цитохрома Р450 с цитохромом Ь5Л Биохимия.- 1989, — Т. 54, — С. 472−486.
Усанов С.А., Турко И. В., Чащин В. Л., Ахрем A.A. Ковалентно сшитый, функционально активный комплекс холестерингидроксилирующего цитохрома Р450 с адренодоксином.// Доклады АН СССР. -1985, — Т.280.-С. 1487−1492.
Усанов С.А., Турко И. В., Чащин В. Л., Ахрем А. А. Молекулярная организация редуктазного комплекса митохондрий коры надпочечников. Исследование с помощью бифункциональных реагентов.// Биоорг.химия.-1986.-Т.12.-С. 185−194.
Цупрун В.Л., Мясоедова К. Н., Берндт П., Зограф О. И., Черняк В. Я., Арчаков А. И., Скулачев В. П. Гексамерная организация цитохрома Р450, изолированного из микросом печени.// Докл. АН СССР.-1985, — Т. 285, — С. 1496−1499.
Чащин В.Л., Школина Л. В., Лапко В. Н., Шкуматов В. М. и Ахрем А.А. Исследование структурной организации адренодоксина методом ограниченного протеолиза.// Биохимия.-1983.-Т. 48.-С. 1697−1703.
Шкуматов В.М., Радкж В. Г., Гапонова Г. И., Чащин В. Л., Ахрем А. А., Сметтан Г., Рукпауль К. Ковалентно-сорбционная реконструкция стероидных гидроксилаз. //Биохимия.-1988.-Т.53. -С. 1962−1971.
Abe М., Kyogoku Y. Vibrational analysis of flavin derivatives: normal coordinate treatments of liimiflavin.// Spectrochimica Acta.- 1987.-Vol. 43, N 8, — P. 1027−1037.
Akhrem A.A., Lapko V.N., Lapko A.G., Shkumatov V.M., Chashchin V.L. Isolation, structural organization and mechanism of action of mitochondrial steroid hydroxylating systems// Acta Biol. Med. Germ.-1979,-Vol. 38,-P. 257−273.
Alecperov S.D., Vasilyev S.I., Kononenko A.A., Lukashev E.P., Panov V. L, Semenov A.E. Scanning tunneling microscopy of photothintetic reaction centers// Chem. Phys. Letts.-1989.- Vol. 164, — P. 151−154.
Amrein M., Durr R., Stasiak A., Gross H., Travaglini G. Scanning tunneling microscopy of uncoated recA-DNA complexes// Science.-1989,-Vol. 243.-P. 1708−1715.
Aoki M., Ishimuri K., Morishima I. Roles of negatively charged surface residues of Putidaredoxin in interactions with redox partners in P450 cam monooxygenase system.// Biochem. Biophys Acta.- 1998.-Vol. 1386, N l.-P. 157−167. (a)
Aoki M., Ishimuri K., Morishima I. NMR studies of Putidaredoxin: associations of Putidaredoxin with NADPH Putidaredoxin Reductase cytochrome P450 cam,//Biochem. Biophys Acta.- 1998, — Vol. 1386,№ 1,-P. 168−178.(b)
Aoki M., Ishimuri K., Fykada M., Takahashi K., Mori Shimo I. Isotermal Titration Colometric Stadies on the association at Putidaredoxin to NADPH Putidaredoxin Reductase and P450 cam.// Biochem. Biophys, Acta.-1998, — Vol. 1384, N1, — P. 180−188.(c)
Aoyama T., Nagata K., Yamasoe Y. Cytochrome b5potentiation of cytochrome P450 catalytic activity demonstrated by a vaccinia virus mediated in situ reconstituted system// Proc. Nat. Acad.
Sci.(USA).-1990, — Vol. 87,-P. 5425−5429.
Archakov A.I., Bachmanova G.I. Cytochrome P450 and Active Oxygen.- London, New York, Philadelphia, Taylor&Francis, 1990.-275 c.
Archakov A.I., Bachmanova G.I., Karuzina I.I., Mengazetdinov D.E. The properties of cytochrome P450 and hydroxylase activity of reconstituted proteoliposomal membranes. // Acta Biol. Med. Germ.-1979,-Vol. 38 .-P. 299−306.
Archakov A.I., Karyakin A.V., Skulachev V.P. Intermembrane electron transfer in mitochondrial and microsomal systems. // FEBS Lett.-1974, — Vol. 39,-P. 239−242.
Archakov A.I., Karyakin A.V., Skulachev V.P. Intermembrane electron transfer in the absence of added watersoluble carriers. // Biochim. Biophys. Acta.- 1975, — Vol. 408,-P. 93−100.(a)
Archakov A.I., Karyakin A.V., Skulachev V.P. A hypothesis on membranous proteins specialized in lateral transport. // FEBS Lett.- 1975,-Vol. 60, — P. 244−246.(b)
Arinc E., Rzepeki L.M., Strittmatter P. Topography of the C-tenmnus of cytochrome b5 tightly boirnd to dimyristoylphosphatidylcholine vesicles // J. Biol. Chem.-1987.- Vol. 262, N 32,-P. 15 563−15 567.
Backstrom D., Ingelman-Simdberg M., Ehrenberg A. Oxidation -reduction potential of soluble and membrane bound rabbit liver microsomal cytochrome P450LM2// Acta Chem. Scand.-1983.- Ser. B, Vol. 37, — P. 891−894.
Bangcharoenpaurpong O., Rizos A.K., Champion P.M. Resonance Raman Detection of Bound Dioxygen in cytochrome P450cam.// J. Biol. Chem.-1986.- Vol. 261. P. 8089−8092.
Barron L.D. Raman optical activity.// Adv. Infrared Raman Spectrosc.-1978.- Vol. 4.-P. 271.
Benecky M.J., Li T.Y., Schmidt J., Frerman F., Waiters K.L., McFarland J.T. Resonance Raman Study of Flavins and the flavoprotein Fatty Acyl Coenzyme A Dehydrogenase. // Biochemistry.-1979.- Vol. 18, — P. 3471−3476.
Berg O.G., von Hippel P.H. Diffusion-controlled macromolecular interaction. //Ann. Rev. Biophys. Chem.-1985.- Vol. 14,-P. 131−160.
Bernhard R., Kraft R., Alterman M., Otto A., Schrauber H., Gunsalus L.C., Ruckpaul K. Common Mechanism of interaction between cytochrome P450 and electron donors in monooxygenase systems// Cytochrome P450: Biochem. and Biophys. -1991 -P.204−209.
Bernhard R., Kraft R., Ruckpaul K. A simple determination of the sideness of the NH-terminus in the membrane bound cytochrome P450 LM2//Biochem. Internat.-1988.-Vol. 17,-P. 1143−1150.
Bhattacharyya, Lipka J., Waskell L., Tollin G. Laser flash photolysis studies of the reduction kinetics of NADPH: cytochrome P-450 reductase Biochemistry.-1991.- Vol. 30, — P. 759−765.
Binnig G., Gerber Ch., Stoll E., Albrecht T.R., Quate C.F. Atomic resolution with atomic force microscope// Europhys. Lett.-1987.- Vol.3,N 12,-P. 1281−1287.
Black S. Membrane topology of the mammalian P450 cytochromes// FASEB J.-1991.- Vol. 6, — P. 680−685.
Black S.D., Coon M.J. Structural features of liver microsomal NADPH-cytochrome P450 reductase. Hydrophobic domain and connection region. J. Biol. Chem.- 1982, — Vol 257.-P. 5929−5936.
Black S., Coon M.J. Studies on the identity of the heme-binding cysteinyl residue in rabbit liver microsomal cytochrome P450 isozyme 2// Biochem. Biophys. Res. Commim.-1985.- Vol. 128, — P. 82−89.9
Black S., French J.S., Williams C.H., Coon M.J. Role of a hydrophobic polipeptide in the N-terminal region of NADPH-cytochrome P450 reductase in complex formation with P450 LM// Biochem. Biophys. Res. Commun.-1979.-Vol. 91-P. 1538−1539.
Blanck J., Smettan G., Ristau O., Ingelman-Sundberg M. Ruckpaul K. Mechanism of rate control of the NADPH-dependent reduction of cytochrome P450 by lipids in phospholipid vesicles. // Eur. J. Biochem.-1984, — Vol. 144,-P. 509−513.
Blanck J., Smettan, G., Zeigler, M. and Ruckpaul, K. Vechanisms of component interactions in the cytochrome P-450 LM2 reduction. //
Cytochrome P450, Biochemistry, Biophysics and Induction, edited by L. Vereczkey and K. Magyar (Budapest: Akademia Kiado), -1985, P.121−128.
Boisvert D.C., Wang J., Otwinowski Z., Horwich A.L., Sigler P.B. The 2.4 A crystal structure of the bacterial chaperonin GroEL compexed with ATPyS.// Nat. Struct. Biol.- 1996.- Vol. 3. P. 170−177.
Bosterling B., Trudell J.R., Association of cytochrome b5 and cytochrome P450 reductase with cytochrome P450 in the membrane of reconstituted vesicules.// J. Biol. Chem.- 1982.- Vol. 257, — P. 4783−4787.
Bowman W.D., Spiro T.G. Normal mode analysis of lumiflavin and interpretation of resonance Raman spectra of flavoproteins. // Biochemistry.-1981.- Vol. 20,-P. 3313−3318.
Braig K., Otwinowski Z., Hegde R., Boisvert D.C., Joachimiak A., Horwich A.L., Sigler P.B. The crystal structure of the bacterial chaperonin GroEL at 2.8 A.//Nature.-1994.- Vol. 371.-P. 578−586.
Brandenburg A., Polzius R., Bier F., Bilitewski U., Wagner E. Direct observation of affinity reactions by reflected-mode operation of integrated optical grating coupler.// Sensor and Actuators.-1996, — Vol. B, N30, — P. 55−59.
Butt H.J., Downing K.H., Hansma P.K. Imaging the membrane protein bacteriorodopsin with the atomic force microscope// Biophys. J.-1990,-Vol. 58.-P. 1473−1480.
Butt H.J., Guckenberger R., Rabe J. Quantitative scanning tunneling microscopy an^d scanning force microscopy of organic materials. Ultramicroscopy.-1992.- Vol. 46 P. 375−393.
Calabro M., Kate J.T., Holloway P.W. Self-association of cytochrome b5 in aqueous solution. Gel filtration and ultracentrifugational studies//J. Biol. Chem.-1976.- Vol. 251,-P. 2113−2118.
Canova-Davis E., Waskell L. The identification of the heat-stable microsomal protein required for methoxyflurane metabolism as cytochrome b5// J. Biol. Chem.- 1984,-Vol. 259, N 4, — P. 2541−2546.
Champaing Mock D.M. (1978), Ph. D. Dissertation, The University of Texas Health Science Center at Dallas.
Champion P.M., Gunsalus I.C., Wagner G. C. // J. Am. Chem. Soc.-1978.- Vol. 100.-P. 3743−3751.
Charotle B., Hackenbrock C.R. Lateral diffusion as a rate limiting step in mitochondria. // Advances in membrane Biochemistry and Bioenergetics./ edited by Kim H. et al.- New York, Plenum Press, 1987,1. P. 75−86.
Chiang J.Y.L., Coon M.J. Comparative study of two highly purified forms of liver microsomal cytochrome P450: Circular dichroism and other properties. //Arch. Biochem. Biophys.-1979.-Vol. 195.-P. 178−187.
Chiang J.I.L. Interaction of purified microsomal cytochrome P450 with cytochrome b5// Arch. Biochem. Biophys.-1981.- Vol. 211, N 2, — P. 662−673.
Chottard G, Schappacher M., Ricard I., Weiss R. Resonance Raman spectra of iron (II) cytochrome P450 model complexes: Influence of the thiolate ligand.// Inorg. Chem.-1984.- Vol. 23. P. 4557−4561.
Chu J.-W., Kimura T. Studies on adrenal steroid hydroxylases // J. Biol. Chem.- 1973, — Vol. 248, — P. 5183−5189.(a)
Chu J. W, Kimura T. Studies on adrenal steroid hydroxylases. Molecular and catalytic properties of adrenodoxin reductase (a flavoprotein). // J. Biol. Chem.- 1973, — Vol. 248, — P. 2089−2094.(b)
Coghlan Y.M., Vickery L.E. Site-specific mutations in human ferredoxin that assect bonding to ferredoxin reductase and cytochrome P450scc.// J. Biol. Chem. -1991- Vol.266, N 28.- P.18 606−18 612. (a)
Coon M.J., Chiang Y.L., French J.S. Chemical characterization of enzymes involved in drug metabolism. // The induction of drug metabolismedited by R.W. Estabrook, E. Eindenlaub.- Stuttgart, New York: F.K. Schatlaner Verlag, 1979.-P. 201−2IE
Copeland R.A., Fodor S.P.A., Spiro T.G. Surface-enhanced Raman spectra of an active flavoenzyme: Glucose oxydase and riboflavin binding protein on silver particales.//J. Am. Chem. Soc.-1984.-Vol. 106. -P. 3872−3874.
Daily, Strittmatter. The role of COOH-terminal anionic residues in binding cytochrome b5 to phospholipid vesicles and biological membranes// J. Biol. Chem.-198E- Vol. 256, N 4, — P.1677−1680.
Davies M.D., Sligar S.G. Genetic Variants in the putidaredoxin-cytochrome P450cam electrontransfer complex: identification of the residues responsible for redox -state-dependent conformers. //
Biochemistry.-1992.- Vol. 31.- P. 11 383−11 389.
Davydov D., Knushko T., Kanaeva I., Koen Y., Samenkova N.F., Archakov A., Hui Bon Hoa G. Interactions of cytochrome P450 2B4 with NADPH-cytochrome P450 reductase studied by fluorescent probe. // Biochimie.- 1996, — Vol. 78, — P. 734−743.
Dawson J.H., Andersson L.A., Sono M. Spectroscopic investigation of cytochrome P450cam-ligand complexes: Identification ofthe ligand trans to cysteinate in the native enzyme.// J. Biol. Chem.- 1982.-Vol. 257,-P. 3606−3617.
Dignam ID., Strobel.W. NADPH-cytochrome reductase from rat liver: purification by affinity chromatografy and characterization. // Biochem.- 1977.-Vol. 26,-P. 1116−1123.
Dixon D.A., Lindner D.L., Branchaud B., Lipscomb W.N. Conformations and electronic structures of oxidized and reduced isoalloxazine. // Biochemistry.-!979, — Vol. 18.-P. 5770−5775.
Dufourcq J., Faucon J.F., Lussian C., Bernon R. Study of lipid-protein interactions in membrane models: intrinsic fluorescence of cytochrome b5-phospholipid complexes. //FEBS Lett.-1975.- Vol. 57, — P. 112−116.
Dus K. On the structure of putidaredoxin and cytochrome P-450 cam and their mode of interaction.// Adv. Exp. Med. Biol.- 1975 .- Vol. 58,-P. 287−309.
Dutta P.K., Nestor J., Spiro T.G. Resonance coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectra of flavin adenine dinucleotide, riboflavin binding protein and glucose oxidase. // Biochem. Biophys. Res. Commun.-1978.- Vol. 83, — P. 209−216.
Edstrom R.D., Meinke M.H., Yang X., Yang R., Elings V., Evans D. E Direct visualization of phosphoiylase-phosphorylase kinase complexes by scanning tunneling and atomic force microscopy.// Biophys.
J.-1990.-Vol. 58.-P. 1437−1448.
Eisenberg D., Weiss R.M., Tervvillinger T.C., Wilcox W. Hydrophobic Moments and Protein Structure. // Faraday Simp. Chem. Soc.-1982. -Vol. 17.-P. 109−120.
Eley D.D., Spiveg D.I. Semiconductivity in hydrated haemoglobin.// Nature.-I960, — Vol. 188. P. 725.
Engelman D.M., Steitz T.A., Goldman A. Identifying nonpolar transbilayer helices in amino acid sequences of membrane proteins. // Ann. Rev. Biophys.Chem. -1986, — Vol. 15, — P. 321−353.
Enoch H., Strittmatter P. Cytochrome b5 reduction by NADPH cytochrome P450reductase.// J Biol. Chem.-1979.- Vol. 254, — P. 89 768 981.
Estabrook R.W., Werringloer J. The microsomal enzyme system responsible for the oxidative metabolism of many drugs.//The induction of drug metabolism / Estabrook R.W., Lindenlaub E., eds.- Stuttgart-N. Y., Schattauer F.K. Verlag, 1979,-P. 187−199.
Facci P., Erokhin V., Nicolini C. Scanning tunneling microscopy on a monolayer of reaction centers// Thin Solid Films.-1994, — Vol. 234- P. 403−406.
Fan F. and Bard A.J. STM on wet insulators: Electrochemistry or tunnelling? // Science. -1995, — Vol.270.- P. 1849.
French J.S., Guengerich F.P., Coon M.J. Interaction of cytochrome
P450, NADPH-cytochrome P450 reductase, phospholipid and substrate in the reconstituted liver microsomal enzyme system// J.Biol. Chem.-1980.-Vol.255.-P. 4112−4119. (a)
French J.S., Guengerich F.P., Coon M.J. Interactions of cytochrome P450, NADPH-cytochrome P450 reductase, phospholipid and substrate in the recinstituted liver microsomal enzyme system .// J. Biol. Chem-1980.- Vol.254.- P. 5015−5019.(b)
Garcia R., Garcia N. Electron conductance in organic chains: why are STM experiments possible on bare biological samples?// Chem. Phys. Lett.-1990.-Vol. 173.-P. 44−50.
Garcia R., Saenz J.J., Soler J.M., Garcia N. Tunneling current through localized surface states// Sur. Sci.- 1987, — Vol. 181- P. 69−77.
Garcia R., Tamayo J., Soler J.M., Bustamante C. Physical parameters that control imaging of purple membranes with scanning tunneling microscope//Langmuir.-l 995,-Vol. 11, N6.-P. 2109−2114.
Geren L.M., O’Brien P., Stonehuemer L., Millrt F. Identification of specific carboxylate groups on adrenodoxin that are involved in theinteraction with adrenodoxin reductase 11 J.Biol. Chem.-1984.- Vol.259.-P. 2155−2160.
Geren K., Tuls J., O’Brien P., Millett F., Peterson Y.A. The mvolvment of carboxylate groups of putidaredoxin reductase// J. Biol. Chem.-1986.- Vol. 261, — P. 15 491−15 495.
Gibson G.G., Sligar S.G., Cinti D.L. Purified cytochrome P450: spin -state control of the hemoprotein redox potential.// Biochem. Soc. Trans.-1980,-Vol. 8, N l.-P. 101−102.
Gibson G.G., Tamburini P.P. Spin equilibrium of purified cytochrome P450. Effect of substrate and histidine modification. // Biochemistry, Biophysics and Regulation of cytochrome P450.-Amsterdam, 1980, — P.133−136.(b)
Golly I, Hlavica P., Schartau W. The function role of cytochrome b5 reincorporated into hepatic microsomal fractions.// Arch. Biochem. Biophys.-1988.- Vol. 260, N 1, — P. 232−240.
Griffin.W., Peterson, J. A. Camphor binding by Pseudomonas putida cytochrome P450. Kinetics and thermodynamics of the reaction.// Biochemistry.-1972.- Vol. 11,-P. 4740−4746.
Guckenberger R., Heim M., Cevc G., Knapp H.F., Wiegrabe W., Hillebrand A. Scanning tunneling microscopy of insulators and biological specimens based on lateral conductivity of ultrathin water films. // Science.- 1994, — Vol. 266,-P. 1538−1540.
Gum J.R., Strobel H.W. Purified NADPH-cytochrome P450 reductase. Interaction with hepatic microsomes and phospholipid vesicles// J. Biol. Chem.-1979.- Vol. 254, — P. 4177−4185.
Gum J.R., Strobel H.W. Isolation of the membrane-binding peptide of NADPH -cytochrome P450 reductase// J. Biol. Chem.-198L- Vol. 256,-p. 7478−7486.
Gunsalus I.C. A soluble methylene hydrolase system: structure and role of cytochrome P450 iron sulfor protein components// Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Chem.-1969.-Vol. 349, — P. 1610−1613.
Gunsalus EC., Meeks J.R., Lipscomb J.D., Debrunner P.G., Munck E. Bacterial monooxygenase the P450 cytochrome system.// Molecular Mechanisms of Oxygen Activation- edited by O.Hayaishi.- New York: Acad. Press, 1974.-P.559−613.
Gunsalus I.C., Sligar S.G. Oxygen reduction by the P450 monoxygenase systems // Adv. Enzymol. Rel. Areas Mol. Biol.- 1978,-Vol. 47, — P. 1−44.
Gunsalus I. G, Tyson C.A., Tsai R., Lipscomb S.D. P450cam hydroxylase: substrate-effector and electron transport reactions.// Chem.-Biol. Interact.-1971.-Vol. 4, — P. 75−78.
Gunsalus I.C., Wagner G.C. Bacterial P-450cam methylene monooxygenase components: cytochrome m, putidaredoxin and putidaredoxin reductase. // Methods Enzymology.-1978.- Vol. 52.- P.166−188.
Hackenbrock C.R., Gupte S.S., Charotle B. Mitochondrial electron transport: The random collision model. // Advances in membrane Biochemistry and Bioenergetics / edited by Kim H. et al.- New York, Plenum Press, 1987,-P. 61−74.
Hall R.F. The roles of cytochromes P450 in the synthesis and metabolism of steroids.// Biochemistry, Biophysics and Regulation of cytochrome P450/ Gustafsson J.A. et al., eds.- Amsterdam, Elsevier/North-Holland Biomed. Press, 1980, — № 1, — P. 461−477.
Haniu M., Armes L.G., Yasunobi K.T., Shastry B.A. and Gunsalus L.C. Amino acid sequence of the Pseudomonas putida cytochrome P-450, parts I and II.// J. Biol. Chem. -1982.- Vol.257-P. 12 657−12 667.
Hanukoglu L, Spitsberg V., Bumpus J.A., Dus K.M., Jefcoate C.R. Adrenal mitochondrial cytochrome P450scc and adrenodoxin interactions of equilibrium and during turnover// J. Biol. Chem.- 1981.-Vol. 256, — P. 4321−4328.
Haniu M., Jyanagi T., Legesse K., Shively J.E. Structural analysis of NADPH-cytochrome P450 reductase from porcine hepatic microsomes.// J. Biol. Chem.-1984.- Vol. 259, — P. 13 709−13 711.
Haniu M., Iyanagi T., Miller P., Amino acid sequence of
COOH-terminal 20kDa fragment from pig liver microsomal NADPHcytochrome P450 reductase// Biochem. Biophys. Res. Commun.-1985.-Vol. 127, — P. 94−99.
Hara T., Kimura T.J. Active complex between adrenodoxin reductase and adrenodoxin in the cytochrome P-450scc reduction reaction. //J. Biochem. -1989, — Vol. 105, — P. 601−605.
Hedegaard J., Gunsalus I.C. Mixed function oxidation. IV. An induced methylene hydroxylase in camphor oxidation. // J.Biol.Chem.-1964.-Vol.240.-P.4038−4043.
Heinemann F.S., Ozols J. The complete amino acid sequence of fenobarbital induced liver microsomal cytochrome P450.// J. Biol. Chem.-1983,-Vol. 258,-P. 4195−4201.
Hildebrandt P., Greinert R., Stier A., Taniguchi H. Resonance Raman study on the structure of the active sites of microsomal cytochrome P450 isozymes LM2 and LM4// Eur. J. Biochem.-1989.- Vol. 186, N 2. -P. 291−302.
Hintz M. J., Mock D.M., Peterson L.L., Turtle K., Peterson J.A. Equilibrium and kinetic studies of the interaction of cytochrome P450cam and putidaredoxin.// J.Biol.Chem.- 1982.- Vol. 251.- P. 14 324−14 332.
Hlavica P. On the function of cytochrome P450-dependent oxygenase system,// Arch. Biochem. Biophys.- 1984, — Vol. 22, N 2.- P. 600−608.
Hlavica P., Kellrman J., Golly I., Lehnerer M. Chemical modification of Tyr34 and Tyrl29 in rabbit liver microsomal cytochrome b5 affects interaction with cytochrome P450 2B4.// Eur.J. Biochem.-1994, — Vol. 224, — P. 1039−1046.
Hoh J.H., Sosinsky G.E., Revel G.-P., Hansma P.K. Structure of the extracellular surface of the gap junction of atomic force microscopy// Biophys. J.-1993.-Vol. 65-P. 149−163.
Holden M., Mayhew M., Buuk D, Roiiberg A., Vilker V. Probing the interactions of putidaredoxin with redox partners in camphor P450 5-monooxygenase by mutagenesis of surface residues. // J.Biol.Chem.-1997, — Vol. 272,№ 35, — P. 21 720−21 725.
Holloway P.W., Katz T.J. Effect of cytochrome b5 on the size, density, and permeability of phosphatidylcholine vesicles. // J. Biol. Chem.-1975.- Vol. 250, — P. 9002−9007.
Honkakoski P., Linnaba Kankkuneu A., Usanov S.A., Lang M.A. Highly homologous cytochrome P450 and cytochrome b5 a model to study protein-protein interaction in a reconstituted monooxygenase system//Biochem. Biophys. Acta. 1992, — Vol.1122,Nl.-P.6−14 .
Hoofsteenge J., Vereiken J.M., Weijer W.J., Beintema J.J., Wierenga R.K., Drenth J. Primary and tertiary structure studies p-hydroxybenzoate hydroxylase from Pseudomonas fluorescens. // Europ. J. Biochem.- 1980, — Vol. 113,-P. 141.
Horber J.K.H., Lang C.A., Hansch T.W. Scanning tunneling microscopy of lipid films and embedded biomolecules// Chem. Phys. Letts.-1988, — Vol. 145, N2.-P. 151−158.
Hume R., Kelly R.W., Taylor P.L., and Boyd, G.S. The catalitic cycle of cytochrome P450scc and intermediates in the conversion of cholesterol to pregnenolone,// Eur. J. Biochem.- 1984, — Vol. 140, — P. 583 591.
Jacobson K., Ishihara A., Inman K. Lateral diffusion of proteins in membranes. // Ann. Rev. Biochem.-1987.- Vol. 49- P. 163−176.
Jansson I., Schenkman J.B. Studies on three microsomal transfer enzyms systems.// Arch. Biochem. Biophys.-1977.- Vol. 178, — P. 89−107.
Jansson I., Tamburini F.P., Favreau L.V. The interaction of cytochrome b5 with four cytochrome P450 enzymes from the untreated rat//Drug Metab. Disp.-1985.- Vol.13.-P. 453−458.
Jefcoat C.R. Cytochrome P450 enzymes in sterol biosynthesis and metabolism.// In Cytochrome P-450. Structure, Mechanism, Biochemistry, edited by P.R. Ortiz de Montellano (New York: Plenum Press), -1986-P.387−428.
Jung C., Hui Bon Hoa G., Schroeder K.L., Simon M., Doucet J.P. Substrate analogue induced changes of the CO-stretching mode in thecytochrome P450cam-carbon monooxide complex.// Biochemistry.-1992,-Vol. 31.- P. 12 855−12 865.
Karuzina 1.1., Zgoda V.G., Kuznetsova G.P., Samenkova N.F. Archakov A.I. Heme and apoprotein modification of cytochrome P4502B4 during its oxidative inactivation in monooxygenase reconstituted system.
Free Rad. Biol. Med.-1999.- Vol. 26, — P. 620−632.
Katagiri M., Ganguli B.N., Gunsalus I.C. A soluble cytochrome P-450 functional in methylene hydroxylation. // J.Biol.Chem.- 1968, — Vol. 243.-P. 3543−3546.
Katagiri M., Takikawa O., Sato H., Suhara K. Formation of a cytochrome P-450scc-adrenodoxin complex. // Biochem. Biophys. Res. Commun.- 1977, — Vol. 77.- P. 804−809.
Keller D., Bustamante C., Keller R.W. Imaging of single uncoated DNA molecules by scanning tunneling microscopy// Proc. Natl. Acad. Sci. (USA).-1989, — Vol. 86 P. 5356−5360.
Kido T., Kimura T. The formation of binary and ternary complexes of cytochrome P 450scc with adrenodoxin and adrenodoxin reductase complex: The implication of ACTH fonction.// J. Biol. Chem.- 1979.- Vol. 254,-P. 11 806−11 815.
Kitagawa T., Nishina Y., Kyogoku Y., Yamano T., Ohishi., Takai-Suzuki A., Yagi K. Resonance Raman spectra of carbon-13 and nitrogen-15-labeled riboflavin bound to egg-white flavoprotein.// Biochemistry.-1979, — Vol. 18, — P. 1804−1808.
Kitagawa T., Ozaki Y., Kyogoku T. Resonance Raman studies on the ligand-iron interactions in hemoproteins and metallo-porphyrins. Q1
Adv. Biophys.-1978.- Vol.11-P. 153−196.
Kleinfeld A.M., Lukacovic M.F. Energy transfer study of cytochrome b5 using antroxy fatty acid membrane probes// Biochemistry.-1985,-Vol. 24,-P. 1883−1890.
Knapp J.A., Dignam H.W., Strobel H.W. NADPH-cytochrome P-450 reductase: circular dichroism and physical properties.// J. Biol. Chem. -1977, — Vol.252.-P.437−443.
Kondo K, Tajima S., Sato R., Narita K. Primary structure of the membrane-binding segment of rabbit cytochrome b5. //J. Biochem. (Tokyo). -1979, — Vol. 86.-P. 1119−1128.
A.Y., Levin W. The resolution and reconstitution of the liver microsomal hydroxylation system.// Biochim. Biophys. Acta.-1974.- Vol. 344,-P. 205−240.
A.Y., Levin W., Kuntzman R. Reconstituted liver microsomal enzym system that hydroxylates of drugs, other foreign compounds and endogenous substrates. Effect of detergents./^Biochem. Biophys. Res. Commun.-1974.- Vol. 60, — P. 266−272.(a)
A.Y., West S.B., Vore D., Levin W. Role of cytochrome b5 in hydroxylation by a reconstituted cytochrome P450-containing system. // J.Biol. Chem.-1974.- Vol. 249,-P. 6701−6709.(c)
M.L. Ludwig, R.M. Burnett, G.D. Darling, S.R. Jordan, D.S. Kendall, W.W. Smith. The Enzymes. -N.Y., Acad. Press, 1975. 50 p.
Mancera P.L. The influence of salt on hydrophobic effects. Proc. 3rd Internal Conf. Mol. Biol. Vienna, 1999, — P. 92/P36
Mande S.C., V. Mehra, B.R.Bloom, W.G.Hol. Structure of the heat shock protein chaperonin 10 of Mycobacterium leprae.// Science.-1996,-Vol. 271, — P.203−207.
Marcus R.A., Sutin N. Electron transfer in chemistry and biology. // Biochim. Biophys. Acta. 1985, — Vol. 811, — P. 265−322.
Massashi Unno, Hideo Sclivmada, Yoko Toba, Ryu Makino, Yuzuru Ishimura. Role of Arg112 of cytochrome P450 cam in the Electron Transfer from Reduced Putidaredoxin.//' J.Biol.Chem.-1986.- Vol. 271, — P. 17 869−17 874.
Masters B.S.S., Prough R.A., Kamin H. Properties of the stable aerobic half-reduced states of NADPH-cytochrome c reductase. // Biochemistry.-1985, — Vol.14.- P. 607−613.
Mathews F.S., Czerwinski E.W. Cytochrome b5 and cytochrome b5 reductase from a chemical and X ray difraction view point.// The Enzymes of Biological Membrane / ed. A. Marttonozi.- N.Y., Plenum Press, 1976, — Vol.4.-P. 143−197.
Mathews F.S., Levine, M., Argos.P.' The structure of calf liver cytochrome b5 at 2.8 A resolution,// Nature Rev. Biol.- 1971, — Vol. 233,-P. 15−17.
Mathews F.S., Levine, M. Argos.P. Three -dimentional fourier synthesis of calf liver cytochrome b5 at 2.8 A resolution.// J. Biol. Chem.-1972.-Vol.64rP. 449−464.
Matsubara T, Baron J., Peterson L.L., Peterson J.A. NADPH -cytochrome P450 reductase. //Arch. Biochem. Biophys.-1976.- Vol. 172.-P. 463−469.
Mayhew S.G., Ludwig M.L. The Enzymes.-N.Y.: Acad. Press, 1975,-421p.
Michel B., Travaglini G., Rohrer H., Soachim C., Amrein M. Images of cristalline alkanes obtained with scanning tunneling microscopy-/ Zeitschrift fur Physic B.-1989.- Vol. 16.- P. 99−105.
Miwa G.T., Lu A.Y.H. Studies of the stimulation of cytochrome P450-dependent monooxygenese activity by dilauroylphosphatidylcholin.// Arch. Biochem. Biophys.-1981.- Vol. 211.- P. 454−458.
Miwa G.T., Lu A.Y.H. The association of cytochrome P450 and NADPH-cytochrome P450 reductasein phospholipid membranes.// Arch. Biochem. Biophys.- 1984, — Vol. 234,-P. 161−166.
Mou J., Sheng S., Ho R., Shao Z. Chaperonics GroEL and GroES: View from Atomic Force Microscopy. // Biophys. J.-1996.- Vol. 71.1. P.2213−2221. (a)
Mou J., Czajkovsky D.M., Shao Z. Gramicidin A aggregation in supported gel state phosphatidylcholine bilayer// Biochemistry.-1996,-Vol. 35.-P. 3222−3226.(b)
Muller D.J., Schabert F.A., Buldt J., Engel A. Imaging purple membranes in aqueous solutions at sub-nanometer resolution by atomic force microscopy// Biophys. J.-1995.- Vol. 68.-P. 1681−1686.
Muller-Enoch D., Chirchill P., Fleisher S., Guenderich F.P. Interaction of liver microsomal cytochrome P450 and NADPH-cytochrome P450 reductase in the absence and presence of lipid. // J. Biol. Chem.-1984, — Vol. 259,-P. 8174−8182.
Nadler S.G., Strobel H.W. Role of electrostatic interaction in the reaction of NADPH-cytochrome P450 reductase with cytochrome P45Q// Arch. Biochem. Biophys.-1988.- Vol. 261, — P. 418−629.
Nassar A-E.F., Zhang Z., Chynvvat V., Frank M.A., and Rusling J.E. Orientation of Mioglobin in Cast Multibilayer Membranes of Amphipphilic Molecules. //J. Phys. Chem. -1995. Vol. 99.-P. 1 101 311 017.
Nelson D.R., Strobel H.W. On the membrane topology of vertebrate cytochrome P450 proteins// J. Biol. Chem.-1988.- Vol. 263, — P. 6038−6050.
Nickerson D.P., Wong L.L. The dimerization of Pseudomonas putida cytochrome P450cam: practical consequences and engineering of monomelic enzyme.// Protein Engineering.- 1997.- Vol.10, № 12, — P.1357−1361.
Nishina Y., Kitagava T., Shiga K., Horiike K., Matsumara Y., Yamano Y. Resonance Raman spectra of riboflavin and its derivatives in the bound state with egg riboflavin binding proteins. //J. Biochem. (Tokyo).- 1978, — Vol. 84, — P. 925−932.
Nisimoto Y., Otsuka-Miirakami. Cytochrome b5, cytochrome c, and cytochrome P-450 interactions with NADPH-cytochrome P-450 reductase in phospholipid vesicles. // Biochemistry -1988.- Vol.27,N 16.-P.5869−5876.
Noshiro M., Harada N., and Omura T. Immunological study on the route of electron transfer from NADH and NADPH to cytochrome P450 of liver microsomes. // J. Biochem.- 1980.- Vol. 88.- P. 1521−1535.(a)
Omura T., Takesue S. A new method for simultaneous purification of cytochrome b5 and NADH-cytochrome b5 reductase from rat liver microsomes.// J. Biochem.-Vol. 67 -249−257.
Omata Y., Aibara K., and Ueno Y. Conformation between the substrate -binding side and heme of cytochrome P450 studied by excitation energy transfer. // Biochem. Biophys. Acta.- 1987, — Vol. 912. -P. 115−123.
Omata Y., Robinson R.C., Gelboin H. V., Pincus M.R. and Friedman F.K. Specificity of the cytochrome P-450 interaction with cytochrome b5. // FEBS Letters.-1994, — Vol.346.- P.241−245.
Omata Y., Ueno Y., Aibara K. Conformational change of cytochrome P450 indicated by the measurement of fluorescence energy transfer. //Biochem. Biophys. Acta.- 1986, — Vol. 870,-P. 392−400.
Omura T., Sato R. The carbon monoxide binding pigment of liver microsomes. 1. Evidence for its hemoprotein nature. 2. Solubilization, purification and properties. // J.Biol.Chem.- 1964, — Vol. 239, — P. 23 702 385.
Oprian D.D., Coon MJ. Reactions of oxygenated P450LM4. // Microsomes, Drug Oxidations, and Drug Toxicity, / edited by R. Sato, R.Kato.- Tokyo, New York, Japan Scientific Soc. Press Wiley-Interscience, 1982,-P. 139−146.
Orme Johnson N.R., Light D.R., White-Stevens R.W., Orme-Johnson W.H. Steroid binding properties of beef adrenal cortical cytochrome P450. Which catalyses the conversion of cholesterol into pregnenolone// J. Biol. Chem.-1979.- Vol. 254, — P. 2103−2111.
Ozaki Y, Kitagawa T., Kyogoku Y., Shimada H., lizuka T., Ishimura Y. An anomaly in the resonance Raman spectra of cytochrome P-450cam in the ferrous high-spin state. // J. Biochem. (Tokyo).-1976, — Vol. 80.- P. 1447−1451.
Ozols J., Stritmatter P. The amino acid sequence of cytochrome b5.// J. Biol. Chem.-1968.- Vol. 243, — P. 3367−3375.
Pai E.F., Schulz G.E. Flavins and flavoproteins. // Devel Biochem.-1982, — Vol. 21,-P. 3.
Peterson J. Camphor binding by Pseudomonas Putida cytochrome P450 // Archives of Biochem. and Biophvs.- 1971, — Vol. 144, — P. 678−687.
Peterson J. A., Ishimura I.Y., Griffin. B.W. Pseudamonas putida cytochrome P450: Characterization of oxygenated form of the gemoprotein.// Arch. Biochem. Biophys.-1972, — Vol. 149, — P. 197−208.
Peterson J.A., O’Keeffe, Matsubara T., Estabrook R.W. Temperature dependence of cytochrome P450 reduction. A model for
NADPH cytochrome interactions.// J. Biol. Chemistry.-1976, — Vol. 251.-P. 4010−4016.
Pochapsky T.C., Lyons T.A., Kazanis S., Arakaki T., Ratnaswamy. A structure-bassed model for cytochrome P450cam-putidaredoxin interactions.//Biochemie, — 1996,-Vol. 78.-P. 723−733 .
Pompon D., Coon M.J. On the mechanism of activation of cytochrome P450: Oxydation and reduction of the ferrous dioxygen complex of liver microsomal cytochrome P450 by cytochrome b5// J. Biol. Chem.- 1984, — Vol. 259, — P. 15 377−15 385.
Poulos T.L. The crystal structure of cytochrome P450cam.// In Cytochrome P450cam: Structure, Mechanism and Biochemistry./ edited by P.R.Ortiz de Montellano.- New York, London, Plenum Press, 1986, — P. 505−523.
Poulos T.L. and Finzel B.C. Heme enzyme structure and function. //Peptide and Protein Rev.- 1984, — Vol. 4, — P. 115−171.
Poulos T.L., Finzel B.C., Gunsalus I.C., Wagner G. G, Kraut J. The 2,6A-crystal structure of Pseudamonas putida cytochrome P450cam. // J. Biol. Chem.-1985.- Vol. 260, — P. 16 122−16 130.
Pernios T.L., Finzel B.C. and Howard A.J. Crystal structure of substrate-free Pseudomonas Putida cytochrome P45Gcam.// Biochemistry-1986,-Vol. 25,-P. 5314−5322.
Poulos T.L., Finzel B.C., Howard A. High-resolution crystal structure of cytochrome P450cam.// J. Mol. Biol.- 1987, — Vol. 195, — P. 687−700.
Poulos T.L., Perez M., Wagner G.G. Preliminery crystallographic data on cytochrome P450cam.// J. Biol. Chem.-1982.- Vol. 257, — P. 1 042 710 429.
Primo C., Deprez E., Sligar S.G., Hui Bon Hoa G. Origin of the photoacoustic signal in cytochrome P-450cam: role of the Argl86 -Asp251 Lysl78 bifurcated salt bridge// Biochemistry.-1997, — Vol. 36, — P. 112−118.
Radmacher M., Fritz M., Hansma H.G., Hansma P.K. Direct observation of Enzyme Activity with the Atomic Force Microscopy. //Science.-1994.- Vol. 265, N 9. P. 1577−1579.
Microsomes, Drug Oxidations, and Drug Toxicity / edited by R. Sato, R.Kato.- Tokyo, New York, Japan Scientific Soc. Press Wiley-Interscience, 1982, — P. 207−208.
Ramsden J.J., Bachmanova G.I., Archakov A.I. Immobilization of proteins to lipid bilayers. //Biosensor and Bioelectronics.-1996.- Vol.11,-P. 523−528.
Robinson N.C., Tanford C. The binding of deoxycholate, Triton X-100, sodium dodecyl sulfate, and phosphatidylcholine vesicles to cytochrome b5. // Biochemistry.-1975, — Vol.14.- P. 369−378.
Rogers M.J., Strittmatter P. The binding of reduced nicotinamide adenine cytochrome b5 reductase to hepatic microsomes. // J. Biol. Chem.-1974.- Vol. 249, — P. 5565−5569.(a)
Rogers M.J., Strittmatter P. Evidence for random distribution translational movement of cytochrome b5 in endoplasmic reticulum. // J. Biol. Chem.- 1974, — Vol. 249, — P. 895−906.(b)
Roome P.W., Peterson J. A. The oxidation of reduced putidaredoxin reductase by oxydized putidaredoxin.//Arch. Biochem. Biophys.-1988.-Vol. 266.-P. 41−50.
Roome P.W., Philley J.C., Peterson J.A. Purification and properties of putidaredoxin reductase.// J. Biol. Chem.-1983.- Vol. 258, — P. 25 932 598.
Roseman M.A., Holloway P. W7., Calabro M.A., Thompson T.E. Exchange of cytochrome b5 between phospholipid vesicles. //J. Biol. Chem.-1977.- Vol. 252, — P. 4842−4849.
Rosenberg. Electrical conductivity of proteins.// Nature.-1962, — Vol. 193-P. 364−365.
Ruckpaul K., Rein H. //Cytochrome P450, Berlin, Academie Verlag, 1984,-P.l 11−162,405.
Ruckpaul K., Rein H., Blanck J., Coon M.J. Molecular mechanisms of interactions between phospholipids and liver microsomal cytochrome P450LM2. // Acta Biol. Med. Germ.- 1982, — Vol. 41.- P. 190−203.
Saffrnan P.G., Delbruck M. Brownian motion in biological membranes. // Proc. Nath. Acad. Sei. USA- 1975, — Vol. 12.- P. 31 113 113.
Sakaguchi M., Mihara K., Sato R. A short amino-terminal segment of microsomal cytochrome P450 functions both as an insertion signal and as a stop transfer sequence// EMBO J.-1987.- Vol. 6, — P. 2425−2431.
Sato R. Distribution and physiological function.// Cytochrome P450, edited by R. Sato and T. Omura (Kodansha L.T.D.- Acad. Press, N. Y. Tokyo),-1978.-P.23−35.
Sato R., Imai Y., Taniguchi H. Reaction mechanism of liver microsomal cytochrome P450 as studied by reconstituted techniques. The induction of drug metabolism./ eds Estabrook R.W. Stuttgart, N.Y., 1979.-P. 213−224.
Schenkman J.B., Voznesensky A.I., Arcbakov A.I. Interaction between NADPH-cytochrome P450 CYP2B4.// Cytochrome P450: Biochemistry and Biophysics, Moscow, -199L- P.240−247.
Schenkman J.B., Voznesensky A.I., Jansson I. Influence of ionic strength on the P450 monooxygenase reaction and role of cytochrome b5 in the process. H Arch. Biochem. Biophvs.-1994.- Vol. 314 .- P. 234−241.
Schmidt J., Coudron P., Thompson A.W., Waiters K.L., McFarland J.T. Hydrogen bonding between flavin and protein: a resonance Raman study. // Biochemistry.-1983.-Vol. 22, — P. 76−84.
Schmidt J., Lee M.-Y., McFarland J.T. Resonance raman studies on 8-mercaptoriboflavm. /7 Arch. Biochem. Biophys.-1982.- Vol. 215, — P.22.27.
Schopfer L.M., Morris M.D. Resonance Raman spectra of flavin derivatives containing chemical modifications in positions 7 and 8 of the isoalloxazine ring.//Biochemistry.-1980.- Vol. 19, — P. 4932−4935.
Schulz G.E., Schrimer R.H., Pai E. F J. FAD-binding site of glutathione reductase. // J. Mol. Biol.-1982.- Vol. 160, — P. 287−308.
Sevrukova I.F., Kanaeva LP., Koen Ya.M., Samenkova N.F., Bachmanova G. I, Archakov A.I. Catalitic activity of cytochrome P4501A2 in reconstituted system with emulgen 913. // Arch. Biochem. Biophys.- 1994, — Vol. 311.-P. 133−143.
Sevrioukova I.F., Li H., Zhang H., Peterson J.A., Poulos T.L. Structure of a cytochrome P450 -redox partner electron-transfer complex. // Proc. Natl. Acad. Sci.(USA).-1999.- Vol. 96. P. 1863−1868.
Sevrioukova IF., Peterson. NADPH-P 450 reductase: Structural and functional comparisons of the eukaryotic and prokaryotic isoforms. // Biochemie.- 1995, — Vol. 77, — P. 562−572.
Seybert D.W., Lambeth J.D., Kamin H. The participation of a second molecule of adrenodoxin in cytochrome P450 catalized 11-hydroxylation// J. Biol. Chem.- 1978, — Vol. 253, — P. 8355−8358.
Seybert D.W., Lancaster J.R., Lambeth J.D., Kamin H. Participation of the membrane in the side chain cleavage of cholesterol: Reconstitution of cytochrome P450scc into phospholipid vesicles.//' J. Biol. Chem.- 1979, — Vol.254.- P. 12 088−12 098.
Shimizu T., Nazawa T., Hatano M., Satake H., Imai Y., Hashimoto S., Sato R. Circular dichroism spectra of purified cytochromes P-450 from rabbit liver microsomes. // Biochim. Biophys. Acta. 1979.-Vol.579. -P.122−133.
Shimizxi T., Sadeque A.J.M., Sadeque G.N., Tataishi T., Ishiguka M., Hiroya K., Hatano M., Fuljii-Kuriyama Y. Protein engineering of cytochrome P450d (P4501A2)// Cytochrome P450: Biochemistry and Biophysics.- Moscow, 1991, — P.45−50.
Shumko R.M., Gill R., Wood S., De Meyts P., Ogawa Y., Heding A. // 4-th European BIAsymposium on Biomolecular Interaction Analysis: Abstracts.- Heidelberg (Germany), 1994,-P. 24.
Sligar S.G., (1975), Ph. D. Dissertation, The University of Illinois.
Sligar S.G., Debranner P.G., Lipscomb I.D., Namtvett M.J., Gnnsalus I.C. Role of the putidaredoxin COOH-terminus in P-450cam hydroxylations. // Proc. Natl. Acad. Sci.(USA) — 1974, — Vol.71.- P. 3906−3910.(a)
Sligar S.G., Debrunner P.G., Lipscomb J.D., Gunsalus I.C. Superoxide anion production by the autooxidation of cytochrome P-450cam.// Biochem. Biophys. Res. Commun. -1974, — Vol.6l-P.290−296 (b)
Smith D.P.E., Bryant A., Quate C.F., Rabe J.P., Gerber Ch., Swalen J.D. Images of a lipid bilayer at molecular resolution by scanning tunneling microscopy// Proc. Natl. Acad. Sei. (USA).-1987.- Vol. 84, — P. 962−972.
Sono M., Dawson J.H. Formation of low spin complexes of ferric cytochrome P450cam with anionic ligands. Spin state and ligand affinity comparison to mioglobin.// J. Biol. Chem.-1982.- Vol. 257, — P. 5496−5502.
Spatz L., Strittmatter P. A form of cytochrome b5 that contain on additional hydrophobic sequence of 40 amino acid residues.// Proc. Natl. Acad. Sei. (USA).-1971, — Vol. 68, — P. 1042−1046.
Spiro T.G. Resonance Raman studies of hemocyanin hemoglobin and flavodoxin// Proeeding of 7th International Conference on Raman
Spectroscopy.- Amsterdam.1980.- p. 510−512.
Spiro T.G., Barker J.M. Protein control of porphyrin conformation. Comparison of resonance Raman spectra of heme proteins with mesoporphyrin IX analogues. // J. Am. Chem Soc.-1976.- Vol. 98, — P. 5482−5489.
Spiro T.G., Stong J.D., Stein P. Porphyrin core expansions and doming in heme proteins. New evidence from resonance Raman spectra of six-coordinate high-spin iron (III) hemes. // J. Am. Chem. Soc.-1979.-Vol. 101.-P. 2648.
Spong J.K., Mizes H.A., LaComb Jr. L.J., Dovek M.M., Frommer J.E., Foster J.S. Contrast mechanism for resolving organic molecules with tunneling microscopy.// Nature (Lond.)-1989.- Vol. 338. P. 137−139.
Stayton P. S., Sligar S.G. The cytochrome P-450cam binding surface as defined by site-directed mutagenesis and electrostatic modeling. // Biochemistry.- 1990. Vol. 29 .- P. 7381−7386.
Strittmatter P., Rogers M.G. Apparent dependence of interactions between cytochrome b5 and cytochrome b5 reductase upon translational diffusion in dimyristoyllecitine liposomes. // Pro. Natl. Acad. Sci. US At 1975, — Vol. 12.- P. 2658−2661.
Strobel H.W., Dignam j.d., Gum J.R. NADPH-cytochrome P450 reductase and its role in the mixed function oxidase reactions.// Pharm. Ther. A.-1980.- Vol.8.- P. 525−537.
Sullivan M.R., Holloway P.W. The binding of cytochrome b5 to phosphatidylcholine vesicle. // Biochem. Biophys. Res. Commun.-1973,-Vol. 54.-P. 808−815.
Tamburini P.P., Schenkman J.B. Differences in the mechanism of functional interaction between NADPH-cytochrome P450 reductase and its redox partners.// Molecular Pharmacology.-1986.- Vol. 30 .- P. 178 185.
Tamburini P.P. and Schenkman J.B. Purification of homogenity and enzymological characterization of a functional covalent complex composed of cytochromes P450 isozyme 2 and b5 from rabbit liver.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA.-1987-Vol.84rBll-15.
Tamburini P.P., White P., Schenkman J.B. Chemical charecterization of protein-protein interactions between cytochrome P450 and cytochrome b5.// J.Biol.Chem.-1985.- Vol.260.-P4007−4015.
Tanaka M., Haniu M., Yasunobu K.T., Kimura T. The amino acid sequence of bovin adrenodoxin.// J. Biol. Chem.- 1973, — Vol. 248, — P. 1141−115.
Taniguchi H., Imai Y., Sato R. Protein-protein and lipid-protein interactions in a reconstituted liver microsomalmonooxygenase system// Microsomes, Drug Oxidation and Chemical Carcinogenesis / Eds. Coon M.J. et al. N.Y., 1980.- P.537−540.
Taniguchi H., Imai Y., Sato R. Role of the electron transfer system in microsomal drug monooxygenase reaction catalyzed by cytochrome P450.// Arch. Biochem. Biophys.-1984.- Vol.232.- P. 585 596.
Taniguchi T., Kimura T. Studies on nitrotyrosine -82 and aminotyrosine -82 derivatives of adrenodoxin reductase.// Biochemistry.-1976,-Vol.15.-P. 2849−2853.
Tang S. and McChie. Imaging Individual Chaperonin and Immunoglobulin G Molecules with Scanning Tunneling Microscopy Langmuir. 1996.-V.12.-C. 1088−1093.
Tang S.L., McGhie A.G., Suna A. Molecular-resolution imaging of insulating macromolecules with the scanning tunneling microscope via a nontunneling, electric-field-induced mechanism// Phys. Rev. B.-1993.-Vol. 47.-P. 3850−3856.
Thompson G., Shen J., Connolly, Cooper J. Gold as a substrate to image-immobilized biomolecules by scanning tunneling microscopy: Part l.//Nanobiology.- 1993. Vol. 2.-P. 45.
Tsuprun V.L., Myasoedova K.N., Berndt P. Quaternarystructure of the liver microsomal cytochrome P450.// FEBS lett-1986.-Vol. 205.-P. 35−40.
Tuckey R.C., Kamin H. The oxyfero complex of adrenal cytochrome P450scc. Effect of cholesterol and intermediates on its stability and optical characteristics. // J. Biol. Chem.-1982.-Vol. 257.-C. 9309−9314.
Tuls J., Geren L., Lambeth J.D., and Mullet F. The use of specific fluorescence probe to study the interaction of adrenodoxin with adrenodoxinreductase and cytochrome P450scc. // J. Biol. Chem.-1987.-Vol. 262, — P. 10 020−10 025.
Turko I.V., Adamovich I.B., Kirillova N.M., Usanov S.A., Chashchin V.L. Cross-linking studies of the cholesterol hydroxylation system from bovine adrenocortical mitochondria. // Biochim. Biophys.
Acta.- 1989, — Vol. 996, — P. 37−42.
Tyson, C.A., Lipscomb J.D., Gunsalas I.C. The roles of putidaredoxin and cytochrome P450cam in methylene hydroxylation.// J. Biol. Chem.-1972.- Vol.247.- P. 5777−5784.
Unno M., Shimada H., Toba Y., Makino R., Ishimura Y. Role of Arg112 of cytochrome P450cam in the electron transfer from reduced putidaredoxin. //J. Biol. Chem.-1996.-Vol.271.-P. 17 869−17 874.
Usanov S.A., Turko I.V., Chashchin V.L., Akhrem A.A. Cross-linking studies of steroidogenic electron transfer: Covalent complex of adrenodoxin reductase with adrenodoxin// Biochim. Biophys. Acta.-1985, — Vol. 832,-P. 288−296.(b)
Uvarov V.Yu., Leshenko A.V., Rukavishnikov I.G., Dzhuzenova Ch.S., Archakov A.I. Effect of microenvironment and intermolecularcross-linking on the tertiary structure of cytochrome P450LM2. 11 Biokhimiya. -1988,-Vol. 53,-P. 1433−1438.(a)
Uvarov V. Yu, Tretiakov V.E., Leshenko A.V., Rukavishnikov LG., Dzhuzenova Ch.S., Tretiakova L.Z., Archakov A.I. Effect of microenviroment on the tertiary structure of cytochrome P450LM2// Eur. J. Biochem.-1990.- Vol. 181, — P. 391−396.(b)
Vatsis K.P., Theoharides A.D., Kupfer D., Coon M.J. Hydroxylation of prostaglandins in inducible isozymes of rabbit liver microsomal cytochrome P450: Participation of cytochrome b5. // J. Biol. Chem.-1982.- Vol. 257, — P. 11 221−11 229.
Vermilion J.L., Ballon D.P., Massey V., Coon M.J. Separate roles for FMN and FAD in catalysis by liver microsomal NADPH -cytochrome P450 reductase/7 J. Biol. Chem.-1981.- Vol.256,N L- P. 266−277.
Vermillion J.L., Coon M.J. Highly purified detergent-solubilized NADPH-cytochrome P450 reductase from phenobarbital induced rat liver microsomes.// Biochem. Biophys. Res. Commun.-1974.- Vol. 60, — P. 1315−1322.
Vickery L.E. Molecular recognition and electron transfer in mitochondrial steroid hydroxylase systems. // Steroids.- 1997, — Vol.62.- P. 124−127.
Visser A.J.W.G., Vervoot J., O Kane D.J., Lee J., Carreira L.A. Raman spectra of flavin bound in fiavodoxins and in other flavoproteins.// Eur. J. Biochem.-1983.- Vol. 131-P. 639−645.
Voger F., Lumper L. Complet structure of the hidrophilic domain in the porcin NADPH-cytochrome P450 reductase// J. Biochem.-1986.-Vol. 236,-P. 871−878.
Voznesensky A.I., Schenkman J.B. The cytochrome P450 2B4 -NADPH-cytochrome P450 reductase electron transfer complex is not formed by charge-pairing// J. Biol. Chem.- 1992, — Vol. 267, N 21.- P. 14 669−14 676.
Voznesensky A.I., Schenkman J.B. Quantitative analyses of electrostatic interactions between NADPH-cytochrome P450 reductase and cytochrome P450 reductase and cytochrome P450 enzymes // J. Boil. Chem.-1994.-Vol. 269,-P. 15 724−15 731.
Wada A., Waterman M.R. Identification by site-directed mutagenesis of two lysine residues in cholesterol side chain cleavage cytochrome P450 that are essential for adrenodoxin binding.// J. Biol Chem. -1992. -Vol. 267.-P 22 877−22 882.
Wang M. Roberts, D.L. Paschke R., Shea T.M., Masters B.S.S., Kim J.J.P. Three- dimensional structure of NADPH-cytochrome P450 reductase: prototype for FMN- and FAD containing enzymes. // Proc.Nattl. Acad. Sci. (USA).- 1997, — Vol. 94, — P. 8411−8416.
Weisenhom A.L., Drake B., Prater C.B., Gould S.A.C., Hansma P.K., Ohnesorge F., Egger M., Heyn S.-P., Gaub H.E. Immobilized proteins in buffer solution at molecular resolution by atomic forcemicroscopy//Biophys. J.- 1990, — Vol. 58- P. 1251−1258.
Worcester D.L., Kim H.S., Miller R.G., Bryant P.J. Imaging bacteriorodopsin lattices in purple membranes with atomic force microscopy// J. Vac. Sci. Technol. A.-1990.-Vol. 8, N 1. P. 403−405.
Wu F.F., Vergeres G., Waskell L. Kinetics of the reduction of cytochrome b5 with mutations in its membrane -binding domain// Arch. Biochem. Biophys.-1994, — Vol. 308, N 2.- P. 380−386.
Yamada H., Hirata Y., Miyake J. Atomic force microscopy studies of photosynthetic protein membrane Langmuir-Blodgett films// J. Vac. Sci Technol. A .- 1995.- Vol. 13, N 3. P. 1742−1745.
Yang C.S., Baskin L.B., Wu N.S. Lateral mobility and organization of microsomal proteins// Abstr. 5-th Int. Symp. on Microsomes and drug oxidations.- Tokyo, Japan, 1981.-P. 6.
Yang J., Mou J., Shao Z. Structure and stability of pertussis toxin studied by in situ atomic force microscopy// FEBS Lett.-1994, — Vol. 338.-P. 89−92.
Yang J., Tamm L.K., Tillack T.H., Shao Z. New approach for atomic force microscopy of membrane proteins// J. Mol. Biol.-1993, — Vol. 229,-P. 286−290.
Yasukochi Y, Masters B.S.S. Some properties of a detergent-solnbilized NADPH-cytochrome c (cytochrome P450) reductase: Purified by biospecific affinity chromatography.// J. Biol. Chem.- 1976, — Vol. 251.-P. 5337−5344.
Yasukochi T., Okada O., Hata T., Sagara Y., Sekimura K., Hotiuchi T. Putative functions of phenylalanine-350 of Pseudomonas putida cytochrome P-450cam.// Biochem. Biophys Acta- 1994, — Vol.1204, № 1,-P. 84−90.
Yeung D., Gill A., Maule C.H., Davies R.J. Detection and quantification of biomolecular interactions with optical biosensor. //Trends in Analytical Chemistry. -1995.-Vol.14, — P. 49−56
Yuan J.Y., Shao Z., Gao C. Alternative method of imaging surface topologies of nonconducting bulk specimens by scanning tunneling microscopy// Phys. Rev. Lett-1991.- Vol. 67, — P. 863−866.312
Yuan J.Y., Shao Z. Simple model of image formation by scanning tunneling microscopy of non-conducting materials// Ultramicroscopy.-1996,-Vol. 34.-P. 223−226.
Yun Ch.-Ho., Ahn T. and P.Guengerich. Conformational Change and Activation of cytochrome P450 2B1 induced by salt and phospholipid. // Arch. Biochem. Biophys. -1998.-Vol.356.-P. 229−238.
Zhang J., Chi Q., Dong S., Wang E. SIM of folded and unfolded haemoglobin molecules electrochemicallya deposited on highly oriented pyrolytic graphite// J. Chem. Soc. Faraday Trans.-1995.-Vol. 91, N 10, — P. 1471−1475.
Zhang B. Wang E. In situ STM study of cytochrome c adsorbed on HOPG electrode surface.// Probe Microscopy.- 1997, — Vol. 1, — P. 57−64.(a)

Заполнить форму текущей работой